The ionizacijska energijaali ionizacijski potencial je energija, ki je potrebna za popolno odstranitev elektrona iz plinastega atoma ali iona. Bližje in tesneje vezan elektron je na jedro, težje ga bo odstraniti in višja bo njegova ionizacijska energija.
Ključni ukrepi: Ionizacijska energija
- Ionizacijska energija je količina energije, ki je potrebna za popolno odstranitev elektrona iz plinastega atoma.
- Na splošno je prva energija ionizacije manjša od energije, ki je potrebna za odstranitev naslednjih elektronov. Izjeme so.
- Ionizacijska energija kaže trend na periodični tabeli. Ionizacijska energija se na splošno poveča z leve proti desni skozi obdobje ali vrstico in zmanjša premik od zgoraj navzdol navzdol po skupini elementov ali stolpcu.
Enote za ionizacijsko energijo
Ionizacijska energija se meri v elektronapetih (eV). Včasih je molarna ionizacijska energija izražena v J / mol.
Prva vs kasnejša ionizacijska energija
Prva ionizacijska energija je energija, ki je potrebna za odstranitev enega elektrona iz matičnega atoma. Drugi
ionizacijska energija je energija, ki je potrebna za odstranitev drugega valenčnega elektrona iz univalentnega iona, da nastane dvovalentni ion itd. Povečajo se zaporedne ionizacijske energije. Druga ionizacijska energija je (skoraj) vedno večja od prve ionizacijske energije.Obstaja nekaj izjem. Prva ionizacijska energija bora je manjša kot energija berilija. Prva ionizacijska energija kisika je večja od energije dušika. Razlog za izjeme je povezan z njihovimi elektronskimi konfiguracijami. V beriliju prvi elektron prihaja iz orbite 2s, ki lahko zadrži dva elektrona, kot je stabilna z enim. V boru se prvi elektron odstrani iz 2p orbitale, ki je stabilen, če ima tri ali šest elektronov.
Oba elektrona, odstranjena za ionizacijo kisika in dušika, prihajata iz orbita 2p, vendar ima atom dušika trije elektroni v svoji p orbitali (stabilno), medtem ko ima atom kisika 4 elektrone v 2p orbitali (manj stabilno).
Trendi ionizacijske energije v periodični tabeli
Ionizacijske energije se v določenem obdobju povečujejo z leve proti desni (zmanjšuje se atomski polmer). Energija ionizacije zmanjša gibanje po skupini (narašča atomski polmer).
Elementi I. skupine imajo nizko ionizacijsko energijo, ker izguba elektrona tvori a stabilen oktet. Težje je odstraniti elektron kot atomski polmer upada, ker so elektroni na splošno bližje jedru, ki je tudi bolj pozitivno nabit. Najvišja vrednost ionizacijske energije v obdobju je vrednost žlahtnega plina.
Izrazi, povezani z energijo ionizacije
Pri razpravi o atomih ali molekulah v plinski fazi se uporablja stavek "ionizacijska energija". Za druge sisteme obstajajo analogni izrazi.
Delovna funkcija - Delovna funkcija je najmanjša energija, ki je potrebna za odstranitev elektrona s površine trdne snovi.
Energija vezanja elektronov - Energija vezave elektronov je splošnejši izraz za ionizacijsko energijo katere koli kemične vrste. Pogosto se uporablja za primerjavo energijskih vrednosti, potrebnih za odstranjevanje elektronov iz nevtralnih atomov, atomskih ionov in poliatomski ioni.
Ionizacijska energija v primerjavi z elektronsko pripadnostjo
Drug trend, ki ga opažamo v periodični tabeli, je afiniteta elektronov. Afiniteta elektrona je merilo energije, ki se sprosti, ko nevtralni atom v plinski fazi pridobi elektron in tvori negativno nabit ion (anion). Medtem ko je mogoče ionizacijske energije meriti z veliko natančnostjo, elektronske afinitete ni tako enostavno izmeriti. Trend pridobivanja elektrona se povečuje z leve proti desni skozi obdobje v periodični tabeli in zmanjšuje premikanje od vrha navzdol do skupine elementov.
Razlogi, da se afiniteta elektronov premakne navzdol po tabeli, so manjši, ker vsako novo obdobje dodaja novo orbitolo elektrona. Valenčni elektron porabi več časa dalje od jedra. Ko se premikate po periodični tabeli, ima atom več elektronov. Odbijanje med elektroni olajša odstranitev elektrona ali težje dodajanje.
Elektronske afinitete so manjše vrednosti kot ionizacijske energije. To postavlja trend gibanja afinitete elektronov, ki se giblje skozi neko obdobje, v perspektivo. Namesto čistega sproščanja energije ob pridobivanju elektronov stabilen atom, kot je helij, dejansko potrebuje energijo za prisilno ionizacijo. Halogen, kot fluor, zlahka sprejme drug elektron.